| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题来源及研究意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外清洁机器人研究现状和趋势 | 第11-15页 |
| 1.2.1 智能清洁机器人的发展现状和趋势 | 第12-14页 |
| 1.2.2 控制器设计概述 | 第14-15页 |
| 1.3 课题研究的目的及内容 | 第15-17页 |
| 第二章 智能清洁机器人系统总体方案分析设计 | 第17-33页 |
| 2.1 系统功能需求分析 | 第17-19页 |
| 2.2 清洁机器人控制系统方案设计 | 第19-23页 |
| 2.2.1 清洁机器人运动控制系统方案设计 | 第19-20页 |
| 2.2.2 嵌入式底层设计及关键部件选型 | 第20页 |
| 2.2.3 电源管理系统功能设计及关键部件选型 | 第20-21页 |
| 2.2.4 其他关键部件设计及选型 | 第21-23页 |
| 2.3 智能清洁机器人导航方法研究 | 第23-28页 |
| 2.3.1 导航方法概述 | 第24-25页 |
| 2.3.2 红外相位测距原理 | 第25-26页 |
| 2.3.3 红外相位测距导航硬件设计及关键部件选型 | 第26-28页 |
| 2.4 智能清洁机器人机械结构、动力学分析设计及关键部件选型 | 第28-31页 |
| 2.4.1 智能清洁机器人移动清扫机构分析和设计 | 第28-29页 |
| 2.4.2 智能清洁机器人动力学分析及电机选型 | 第29-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-33页 |
| 第三章 系统总体硬件结构设计与实现 | 第33-45页 |
| 3.1 主控CPU及监控硬件电路设计 | 第33-34页 |
| 3.2 电源系统硬件电路设计 | 第34-37页 |
| 3.3 导航部分硬件电路设计 | 第37页 |
| 3.4 传感器硬件电路设计 | 第37-40页 |
| 3.4.1 自动避障电路设计 | 第37-38页 |
| 3.4.2 防跌落电路设计 | 第38页 |
| 3.4.3 碰撞传感器电路设计 | 第38-39页 |
| 3.4.4 编码器及陀螺仪电路设计 | 第39页 |
| 3.4.5 遥控操作和自动充电模块电路设计 | 第39-40页 |
| 3.5 电机驱动电路设计 | 第40-42页 |
| 3.5.1 行走电机及过流检测电路设计 | 第41-42页 |
| 3.5.2 清扫及吸入电机电路设计 | 第42页 |
| 3.6 PCB设计注意事项 | 第42-43页 |
| 3.7 本章小结 | 第43-45页 |
| 第四章 分数阶PID控制器及算法设计 | 第45-67页 |
| 4.1 分数阶PID系统 | 第45-48页 |
| 4.1.1 分数阶控制理论基础 | 第45-46页 |
| 4.1.2 分数阶PID控制器 | 第46-48页 |
| 4.2 电机模型的建立 | 第48-50页 |
| 4.3 分数阶控制器的设计 | 第50-53页 |
| 4.3.1 分数阶PI控制器设计 | 第50-52页 |
| 4.3.2 分数阶PD控制器设计 | 第52-53页 |
| 4.4 底层软件算法的设计 | 第53-62页 |
| 4.4.1 底层运动控制算法的编写 | 第53-60页 |
| 4.4.2 PI~λD~μ控制算法的实现 | 第60-62页 |
| 4.5 控制器性能对比 | 第62-66页 |
| 4.6 本章小结 | 第66-67页 |
| 第五章 各模块测试实验结果 | 第67-73页 |
| 5.1 电源管理系统性能测试 | 第67-68页 |
| 5.2 红外导航方法测试结果 | 第68-69页 |
| 5.3 速度跟踪性能测试 | 第69-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-73页 |
| 第六章 总结和展望 | 第73-75页 |
| 6.1 论文总结 | 第73-74页 |
| 6.2 课题展望 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 致谢 | 第79-81页 |
| 硕士期间的科研成果 | 第81页 |
| 硕士期间参加的科研工作 | 第81-82页 |
| 附件 | 第82页 |